机械基础 工程力学分册 教学课件 作者 曾德江 黄均平 主编第8单元 组合变形.ppt

《机械基础 工程力学分册 教学课件 作者 曾德江 黄均平 主编第8单元 组合变形.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、机械基础——组合变形的强度计算案例导入如图8-1所示为钻床结构及其受力简图，如果在已知钻床立柱的截面形状、尺寸及立柱材料的许用应力，请问你能否分析出立柱、电动机轴承受哪几种载荷？属于哪种组合变形，并通过计算确定钻床立柱的强度。机械工业出版社第8单元组合变形1组合变形的概念1拉伸（压缩）与弯曲组合变形2课堂练习5圆轴弯曲与扭转组合变形3综合案例分析4机械工业出版社学习目标1了解组合变形的概念，并能正确判断工程构件产生组合变形的类型2掌握拉弯组合强度计算3熟练掌握弯扭组合强度计算机械工业出版社学习重点和难点1确定组

2、合变形的类型2确定组合变形的危险截面和危险点3选择合适的强度计算式进行强度计算机械工业出版社8.1组合变形的概念组合变形：构件受力后同时发生两种以上的基本变形，称为组合变形。车刀加工零件受力情况钻机中的钻杆受力情况机械工业出版社8.2拉伸（压缩）与弯曲组合变形的强度计算8.2拉伸（压缩）与弯曲组合变形的强度计算案例分析简易吊车厂房的立柱机械工业出版社8.2拉伸（压缩）与弯曲组合变形的强度计算1.受力特点作用在对称平面内的外力与轴线相交成某一角度，或与构件轴线平行而不重合。机械工业出版社8.2拉伸（压缩）与弯曲组

3、合变形的强度计算2.拉伸（压缩）与弯曲组合变形的强度计算如图所示的钻床钻孔已知钻削力F和偏心矩e，圆截面铸铁立柱的直径d，及许用应力[σ]，校核立柱的强度。机械工业出版社8.2拉伸（压缩）与弯曲组合变形的强度计算1）将外力按基本变形分组轴力FN-使立柱产生轴向拉伸变形，弯矩Me-使立柱产生弯曲变形→钻床在力F在作用下立柱产生拉弯组合变形。机械工业出版社8.2拉伸（压缩）与弯曲组合变形的强度计算2）内力分析钻床立柱截面上的轴力相同，均为FN=F；钻床立柱截面上的弯矩相同均为M=Me机械工业出版社8.2拉伸（压缩）

4、与弯曲组合变形的强度计算3)横截面上的应力分析（1）轴力FN相对应的拉伸正应力σ´均匀分布，其值为（2）弯矩M产生的弯曲正应力在截面左侧有最大压应力σ"，右侧有最大拉应力，其绝对值为机械工业出版社8.2拉伸（压缩）与弯曲组合变形的强度计算由于截面上的各点同时作用的正应力可以进行代数相加，相加后的应力分布如图所示，截面上的最大拉应力和最大压应力分别为机械工业出版社8.2拉伸（压缩）与弯曲组合变形的强度计算4）强度条件当构件发生拉伸（压缩）与弯曲组合变形时：（1）对于拉压许用应力相同的塑性材料，如低碳钢等，可只计算

5、构件危险截面上的最大正应力处的强度，其强度条件为机械工业出版社8.2拉伸（压缩）与弯曲组合变形的强度计算（2）对于抗压许用应力[σ]->[σ]+抗拉许用应力的脆性材料，则要分别计算危险截面上最大拉应力和最大压应力处的强度，其强度条件分别为机械工业出版社8.2拉伸（压缩）与弯曲组合变形的强度计算想一想练一练请问射箭运动员，使用弓箭射箭时，弓箭将产生何种组合变形？机械工业出版社8.2拉伸（压缩）与弯曲组合变形的强度计算案例8-1如图8-8所示的钻床钻孔时，钻削力F=15kN，偏心矩e=0.4m，圆截面铸铁立柱的直径

6、d=125mm，许用应力[σ]+=35MPa，[σ]-=120MPa，试校核立柱的强度。机械工业出版社8.2拉伸（压缩）与弯曲组合变形的强度计算案例8-2如图8-11所示的起重构架，梁ACD由两根槽钢组成。已知a=3m，b=1m，G=30kN，梁材料的许用应力[σ]=140MPa，试选择槽钢的型号。机械工业出版社8.2拉伸（压缩）与弯曲组合变形的强度计算提示：此类问题，一般先由弯曲强度条件设计截面，再校核其拉弯（压弯）强度。机械工业出版社8.3圆轴弯曲与扭转组合变形的强度计算扭转和弯曲的组合变形是机械工程中常见

7、的情况，机械中的转轴，大多发生弯曲和扭转变形。本节只介绍圆轴弯扭组合变形的强度计算。以图示的电动机轴为例分析弯扭组合变形的强度计算。机械工业出版社8.3圆轴弯曲与扭转组合变形的强度计算1.外力分析电动机轴承受了垂直轴线的力F=（F1+F2)和外力偶矩Me=（F2–F1）D/2，力F使电动机轴产生弯曲变形，外力偶矩Me使电动机轴产生扭转变形。电动机轴的计算简图机械工业出版社8.3圆轴弯曲与扭转组合变形的强度计算构件在载荷的作用下既发生弯曲变形又发生扭转变形，称为弯曲与扭转组合变形，简称弯扭组合变形。电动机轴的计算

8、简图机械工业出版社8.3圆轴弯曲与扭转组合变形的强度计算2.内力分析经分析A截面为危险面，其上的扭矩和弯矩分别为扭矩：Tmax=Me=（F2–F1）D/2弯矩：Mmax=(F1+F2)l机械工业出版社8.3圆轴弯曲与扭转组合变形的强度计算3.应力分析在横截面A上，同时存在弯矩和扭矩，因此该截面相应得有弯曲正应力和扭转剪应力。经分析可知在该截面上的a、b点（即水平直径的两个端点）为危险点